DE29924013U1 - Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähigem, insbesondere pulverförmigem Material - Google Patents

Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähigem, insbesondere pulverförmigem Material

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Description

YTONG AG
Hornstraße 3
D - 80797 München
29. Mai 2001 M 4674/IX/ho
Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähicrem, insbesondere pulverförmigem Material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähigem, insbesondere pulverförmigem Material nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Es ist bekannt, schüttfähiges Material, insbesondere rieselfähiges oder staubförmiges Material mit einer Dosierschnecke fördernd zu dosieren. Hierbei kann das Material mit der Schnecke aus einem Behälter (Silo) abgezogen und einer Wägeeinrichtung zugeführt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, aus einem Wiegebehälter das Material, bis zum Erreichen der gewünschten Menge mit einer Schnecke abzuziehen (Subtraktionsverwiegung).
Beim Dosieren wird mit der Schnecke zunächst ein relativ großer Volumenstrom gefördert, um die Dosierzeit möglichst kurz zu halten. Der große Volumenstrom wird durch relativ hohe Drehzahlen und große Dimensionierung der Dosierschnecke bewerkstelligt. Nähert sich die abgezogene Menge der gewünschten, zu dosierenden Soll-Menge wird die Dosierung verfeinert, indem die Schneckendrehzahl gesenkt wird. Ferner werden mehrfache Wendeln oder Dosiersterne am Schneckenaustrag vorgesehen, um das Material feiner aufzuteilen und somit eine genauere Dosierung zu erreichen.
Es hat sich jedoch gezeigt, mit derartigen Methoden eine gewünschte Dosiergenauigkeit, insbesondere eine Dosiergenauigkeit von weniger als 0,5 Ib nicht erreicht werden kann. Insbesondere bei staubförmigen Materialien wie Aluminiumpulver, welches Wechten
bildet, die vom Schneckenaustrag abfallen, ist eine exakte Dosierung bisher nicht möglich gewesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der schnell und sehr genau rieselfähiges bzw. staubförmiges Material in relativ großen Mengen dosiert werden kann.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in von diesen Ansprüchen abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird die Dosiervorrichtung aus einer großen Grob-Dosierschnecke und einer kleinen Fein-Dosierschnecke ausgebildet. Die Grob-Dosierschnecke und die Fein-Dosierschnecke können als Baueinheit derart vorgesehen sein, daß die Fein-Dosierschnecke von der Grob-Dosierschnecke gespeist wird und somit ein Teil des Grobschneckenmassenstroms auf die Feinschnecke abgezweigt wird. Dies hat auch den Vorteil, daß die Feindosierschnecke exakt dasselbe Material dosiert wie die Grobdosierschnecke, da es auch zeitlich aus derselben Quelle kommt, was wichtig ist bei schnell alterndem Material und bei Materialwechsel oder Material, das sich leicht entmischt, wie das bei Aluminiumpulver der Fall sein kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, während des Grobdosierens mit beiden Schnecken zu fördern, um auch die Feindosierschnecke ständig mit frischem Material zu durchspülen und während des Feindosierens, vor Erreichen der Soll-Menge nur mit der kleinen Dosierschnecke zu fördern, welche mit sehr kleinen Schneckenflügeln bzw. einem relativ schmalen Schneckengang ausgebildet ist. Die Drehzahl der kleinen Schnecke wird während des Dosierens genau auf die gewünschte Soll-Menge hin automatisch geregelt. Die Grob- und die Fein-Dosierschnecke weisen vorzugsweise einen gleichen Austrag bzw. Austragsschacht vor, der eine Absperrklappe umfaßt, die nach dem Dosieren nachfließendes Material auffängt und zurückhält.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von Vorteil, daß mit einem relativ geringem apparativen Aufwand und einem einfachen Aufbau eine exakte, reproduzierbare Dosierung möglich ist, wobei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung Dosiergenauigkeiten auch unter 0,5 Io erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert, deren einzige Figur eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in einem schematischen Längsschnitt zeigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Dosieren ist in an sich bekannter Weise am Auslauf eines Vorrats- bzw. Wiegebehälters 2 unterhalb angeordnet, beispielsweise angeflanscht. Die Dosiervorrichtung 1 weist einen ersten relativ großen Grobdosier-Schneckenförderer 3 auf. Der Schneckenförderer 3 umfaßt ein langgestreckt hohlzylindrisches horizontal oder schräg angeordnetes Fördererrohr 4. An den Enden 5, 6 des Födererrohres 4 sind Lagerbuchsen 7, 8 angeordnet, welche das Rohr 4 endseitig, bis auf Lagerbohrungen 9 verschließen. In dem Rohr 4 ist eine Schnecke 12 angeordnet. Die Schnecke 12 umfaßt eine Schneckenwelle 13 und mindestens einen um die Schneckenwelle 13 herum angeordneten Schneckengang 14. Der Schneckengang 14 reicht von einer Lagerbuchse 7 bzw. einem Fördererrohrende 5 bis in den Bereich des Beginns der Austragsöffnung 17.
Vor der anderen Lagerbuchse 8 bzw. dem gegenüberliegenden Fördererrohrende 6 ist ein kurzer gegenläufiger Schneckengang 14a angeordnet, um das Material von der Lagerbuchse 8 fern zuhalten. Die Schneckenwelle 13 durchgreift die Lagerbuchsen I1 8 und ist in den Lagerbohrungen 9 drehbar gelagert. Im Bereich eines Fördererrohrendes 5 ist außerhalb des Fördererrohrs ein Antrieb 15, insbesondere ein elektrischer Antrieb angeordnet, welcher auf die Schneckenwelle 13 wirkt.
Im Bereich eines Fördererröhrendes 5, ist im Fördererrohr 4 eine oberseitige Öffnung 16 angeordnet, durch welche Material aus einem Silo 2 in den Einlaufbereich der Schnecke 12 gelangen kann.
Im Bereich des gegenüberliegenden Fördererrohrendes 6 ist untersei tig am Fördererrohr 4 eine Austragöffnung 17 angeordnet, an die sich ein nach unten weisender Austragsschacht 18 anschließt. Beabstandet unterhalb der Austragsöffnung 17 ist im Austragsschacht 18 eine Absperrklappe 19 angeordnet, welche im Schacht 18 schwenkbar gelagert ist. Die Absperrklappe 19 hat eine Außenkontur, die der Innenkontur des Schachts im wesentlichen entspricht und ist aus einer den Schacht verschließenden Stellung in eine Offenstellung schwenkbar. Die Absperrklappe ist vorzugsweise durch einen Pneumatik- bzw. Hydraulikzylinder angetrieben.
Unterhalb des Schneckenförderers 3 ist in Förderrichtung nachgeordnet ein zweiter, kleinerer und kürzerer Feindosier-Schnekkenförderer 2 0 angeordnet. Der Schneckenförderer 2 0 umfaßt ein langgestreckt hohlzylindrisches Fördererrohr 21, welches mit seiner Längserstreckung zweckmäßigerweise parallel zur Längserstreckung des Fördererrohres 4 unterhalb des Fördererrohres 4 und gegebenenfalls mit Abstand zu diesem angeordnet ist. Der Durchmesser des Fördererrohres 21 entspricht z.B. der Hälfte bis ein Drittel des Durchmessers des Fördererrohres 4 und seine Länge beträgt z.B. die Hälfte bis ein Viertel der Länge des Rohres 4. Das Fördererrohr 21 mündet mit einem Ende 22 unterhalb an der Austragsöffnung 17 und gegebenenfalls beabstandet von dieser mit einer Mündung 32 in den Austragsschacht 18. Im Bereich des gegenüberliegenden Endes 23 des Fördererrohres 21 weist das Fördererrohr 21 z.B. mit dem Endbereich 23 in Längsrichtung abschließend eine mit dem Fördererrohr 4 kommunizierende Zuführöffnung 24 auf, von der sich z.B. ein Zuführschacht 25 nach oben zu einer unteren Öffnung 2 6 des Fördererrohres 4 erstreckt. Der Schacht 25 verbindet somit das Fördererrohr 4 mit dem Fördererrohr 21. Im Fördererrohr 21 ist eine zweite Fördererschnecke 28 gelagert, welche aus einer Schneckenwelle 29 und um mindestens einen die Schneckenwelle herum angeordneten
Schneckengang 3 0 ausgebildet wird. Das Fördererrohr 21 ist im Bereich des Endes 23 endseitig verschlossen, wobei die Schnekkenwelle 29 im Bereich des Endes 23 drehbar gelagert ist und sich über das Ende 23, aus dem Fördererrohr 21 hinaus erstreckt. Im Bereich des Endes 23 des Fördererrohrs 21 ist außerhalb des Fördererrohrs 21 ein Antrieb 31, insbesondere ein elektrischer Antrieb 31, auf die Welle 2 9 wirkend angeordnet. Der Schneckengang 30 endet z.B im Bereich des Beginns der Mündung 32 des Fördererrohres 21 in den Schacht 18. Die Schneckenwelle 29 erstreckt sich durch das Fördererrohr 21 und den Schacht 18 hindurch zu einer, dem Schneckenförderer 2 0 gegenüberliegenden Seite bzw. Wandung 33 des Schachts 18. Außenseitig des Schachts 18 ist an der Wandung 33 ein Lager 34 angeordnet, welches von der Welle 29 durchgegriffen wird. Die Welle 29 ist im Lager 34 drehbar gelagert.
Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Soll von dem Silo 2 bzw. Wägegefäß 2 staubförmiges bzw. pulverförmiges Gut, z.B. Aluminiumpulver dosiert werden, wird zunächst die Klappe 19 im Schacht 18 geöffnet, so daß eventuell auf der Klappe 19 liegendes, nach dem vorherigen Dosieren auf die Klappe 19 gelangtes Material in das unter dem Schacht 18 befindliche Wägegefäß oder Silo (nicht gezeigt) fällt. Anschließend werden beide Antriebe 15, 31 in Bewegung gesetzt, so daß die Schnecken 12, 28 sich derart drehen, daß in den Schneckengängen 14, 3 0 bzw. in den Förderern 3, 2 0 befindliches Material durch die Öffnungen 17, 32 gefördert wird und in den Schacht 18 fällt. Durch die Bewegung der großen Schnecke 12 wird Gut aus dem Silo 2 in den Förderer 3 bzw. das Fördererrohr 4 gefördert und aufgelockert, so daß seine Rieselfähigkeit erhöht wird. Im Bereich der Öffnung 26 fällt ein Teil des aufgelockerten Gutstroms in den Schacht 25 und gelangt in die fördernde Schnecke 28. Ist ein Großteil der zu dosierenden Soll-Menge mit beiden Schnecken 12, 28 gefördert worden, wird der Antrieb 15 der großen Schnecke 12 angehalten und zur Feindosierung nur noch die kleine Schnecke 2 8 betrieben, wobei die Drehzahl und Betriebsdauer während des Dosierens genau bezüglich der
gewünschten Soll-Menge automatisch geregelt wird. Vorzugsweise wird der Zeitpunkt der Beendigung der Förderung durch die große Schnecke 12 derart bemessen, daß die im Schacht 2 5 und im Fördererrohr 21 befindliche Menge an Material für die restliche Feindosierung bis zum Erreichen der Soll-Menge ausreicht. Das im Schacht 25 und im Förderer 20 befindliche Material bildet somit den Vorrat für die Feindosierung. Ist die Soll-Menge erreicht, wird die Klappe 19 geschlossen und gleichzeitig der Antrieb 31 des kleinen Schneckenförderers 20 abgestellt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise beide Schneckenantriebe bezüglich der Drehgeschwindigkeit regelbar, wobei es jedoch ausreichend sein kann, lediglich den kleinen Antrieb drehzahlregelbar, insbesondere stufenlos regelbar zu gestalten und den großen Antrieb auf eine Ein/Aus-Regelung zu beschränken. Der kleine Schneckenförderer 20 muß nicht unmittelbar vertikal unterhalb des großen Schneckenförderers 3 angeordnet sein, er kann auch seitlich vom großen Förderer 3 angeordnet sein, wobei der kleine Schneckenförderer 2 0 bis unter das Silo 2 verlängert ausgebildet sein kann, und nicht indirekt über den großen Schneckenförderer, sondern direkt aus dem Silo 2 gespeist wird, wobei aber das Material vor dem Einfließen in den Förderer 2 0 aufgelockert werden sollte, damit die Wirkungsweise des Feindosierers optimiert werden kann wie im Falle des dargestellten und beschriebenen Beispiels.
Ferner kann die Mündung 32 des kleinen Schneckenförderers 20 auch derart ausgebildet sein, daß die Schneckenwelle 29 im Bereich der Mündung 32 mit einem Lager drehbar gelagert ist, so daß die Schneckenwelle 2 9 den Schacht 18 nicht durchgreift; dies kann auch dadurch erreicht werden, daß die Schneckenwelle 2 9 im Lager bei 23 fliegend gelagert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von Vorteil, daß sie bei einem geringen apparativen Aufwand einfach aufgebaut ist und eine sehr genaue, jederzeit reproduzierbare Dosierung möglich ist, wobei mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei schwer
zu dosierendem Gut wie Aluminiumpulver Dosiergenauigkeiten unter 0,5 &> erreicht werden.
Der Schneckengang der Hauptdosierschnecke endet unmittelbar am Beginn der Austragsöffnung 17. An der Seite der Lagerbuchse 8 bzw. dem gegenüberliegenden Fördererrohrende 6 ist auf der Schneckenwelle 13 vorzugsweise ein kurzer gegenläufiger Schnekkengang 14a angeordnet, der Material von der Lagerbuchse 8 in die entgegengesetzte Förderrichtung wegfördert und somit diese von Material freihält.
Ein Vorteil vorliegender Erfindung ist, daß die große Schnecke durch ihren Fördervorgang das Material aufschließt bzw. auflokkert bevor ein Teilstrom an die kleine Schnecke übergeben wird. Dadurch kann das fein aufgeschlossene Material durch diese exakt dosiert und z.B. eine Wechtenbildung im Bereich der kleinen Schnecke von Haus aus vermieden werden.
Da die Feindosierschnecke ständig von der Grobdosierschnecke kurz vor deren Austrag stets mit aktuellem Material versorgt wird, is gewährleistet, daß aus beiden Schnecken immer identisches Material fließt. Dies ist wichtig, vor allem bei Materialien, die sich durch Alterung schnell verändern bzw. die sich im Vorratsbehälter durch Nachfließen in ihrem Kornbild leicht entmischen. Auch bei Materialumstellung ist gewährleistet, daß während der Umstellphase sowohl beim Grob- als auch beim Feindosieren temporär dasselbe Material dosiert wird.

Claims (23)

1. Vorrichtung zum Dosieren von schüttfähigem, insbesondere rieselfähigem, vorzugsweise pulverförmigem Material, insbesondere von Aluminiumpulver bei der Herstellung von Porenbetonmischungen, wobei ein Vorratsbehälter (2) vorhanden ist, an dem ein erster, relativ langer, einen relativ großen Massenstrom fördernder, relativ großvolumiger Schneckenförderer (3) angeschlossen ist, welcher Material von dem Vorratsbehälter (2) zu einer Austragseinrichtung (18) fördert, und ein zweiter, kürzerer, einen relativ kleinen Massenstrom fördernder, relativ kleinvolumiger Schneckenförderer (20) vorhanden ist, welcher laufend Material aus dem ersten Förderer (3) erhält, wenn der erste Förderer (3) in Betrieb ist, und ebenfalls zur Austragseinrichtung (18) fördert, wobei zur restlichen Feindosierung lediglich der zweite Förderer (20) fördert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, kleinere Schneckenförderer (20) einen drehzahlgeregelten eigenen Antrieb aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, größere Schneckenförderer (3) einen drehzahlgeregelten eigenen Antrieb aufweist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenförderer (3, 20) ein stufenlos drehzahlgeregelter Schneckenförderer (3, 20) ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördererrohr (21) des zweiten, kleineren Schneckenförderers (20) einen Durchmesser aufweist, der der Hälfte bis ein Drittel des Durchmessers des Fördererrohres (4) des größeren Schneckenförderers (4) entspricht, und eine Länge hat, die der Hälfte bis ein Viertel der Länge des Fördererrohres (4) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragseinrichtung ein Austragsschacht (18) ist, wobei unterhalb der Mündungen der Schneckenförderer (3, 20) eine Absperrklappe (19) angeordnet ist, welche im Schacht (18) derart schwenkbar gelagert ist, daß sie den Schacht (18) wahlweise verschließt oder öffnet.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schneckenförderer (3, 20) in den Austragsschacht (18) mit Mündungen (17, 32) münden.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappe (19) im Austragsschacht (18) unterhalb der Mündungen (17, 32) der Schneckenförderer (3, 20) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Schneckenförderer (20) unterhalb des großen Schneckenförderers (3) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine, zweite Schneckenförderer (20) beabstandet unterhalb des ersten größeren Schneckenförderers (3) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) unterhalb am Auslauf eines Vorrats bzw. Wiegebehälters (2) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenförderer (3) ein langgestreckt, hohlzylindrisches Fördererrohr (4) umfaßt, wobei an den Enden (5, 6) des Fördererrohres (4) Lagerbuchsen (7, 8) angeordnet sind, welche das Fördererrohr (4) endseitig, bis auf Lagerbohrungen (9) verschließen, wobei in dem Rohr (4) eine Schnecke (12) angeordnet ist, welche eine längliche Schneckenwelle (13) und einen um die Schneckenwelle (13) herum angeordneten Schneckengang (14) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckengang (14) von einer Lagerbuchse (7) am Fördererrohrende (5) bis zur Mündung (17) reicht, wobei die Schneckenwelle (13) die Lagerbuchsen (7, 8) durchgreift und in den Lagerbohrungen (9) drehbar gelagert ist und wobei vorzugsweise der Lagerbuchse (8) ein kurzer gegenläufiger Schneckengang (14a) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Fördererrohrendes (5) außerhalb des Fördererrohres (4) ein Antrieb (14), insbesondere ein elektrischer Antrieb (14) angeordnet ist, welcher auf die Schneckenwelle (13) wirkt.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Fördererrohrendes (5) im Fördererrohr (4) eine oberseitige Öffnung (16) angeordnet ist, durch welche Material aus einem Silo (2) in den Bereich der Schnecke (12) gelangen kann.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Fördererrohrendes (6) unterseitig am Fördererrohr (4) eine Austragsöffnung (17) angeordnet ist, die in den Austragsschacht (18) mündet.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Schneckenförderer (20) ein langgestreckt hohlzylindrisches Fördererrohr (21) umfaßt, welches mit seiner Längserstreckung parallel zur Längserstreckung des Fördererrohres (3) unterhalb des Fördererrohres (3) und z. B. mit Abstand zu diesem angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördererrohr (21) mit einem Ende (22) unterhalb des Austragsöffnung (17) und beabstandet von dieser in den Austragsschacht (18) mündet, wobei im Bereich des gegenüberliegenden Endes (23) des Fördererrohres (21) das Fördererrohr (21) eine oberseitige Zuführöffnung (24) aufweist, von der sich ein Zuführschacht (25) nach oben zu einer unteren Öffnung (26) des Fördererrohres (4) erstreckt.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Fördererrohr (21) die zweite Fördererschnecke (28) angeordnet ist, welche aus einer Schneckenwelle (29) und mindestens einem um die Schneckenwelle herum angeordneten Schneckengang (30) ausgebildet ist, wobei das Fördererrohr (21) im Bereich des einen Endes (23) endseitig verschlossen ist, und die Schneckenwelle (29) im Bereich dieses Endes (23) drehbar gelagert angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneckenwelle (29) im Bereich eines Endes (23) aus dem Fördererrohr (21) hinaus erstreckt, wobei im Bereich des Endes (23) des Fördererrohres (21) außerhalb des Fördererrohres (21) einen Antrieb (31), insbesondere ein elektrischer Antrieb (31), auf die Welle (29) wirkend angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge (30) im Bereich des Beginns der Mündung (32) des Fördererrohres (21) in den Schacht (18) enden.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (29) sich durch das Fördererrohr (21) und den Schacht (18) hindurch zu einer dem Schneckenförderer (20) gegenüberliegenden Seite bzw. Wandung (33) des Schachts (18) und durch diese hindurch erstreckt, wobei im Bereich der Wandung (33) ein Lager (34) angeordnet ist, in welchem die Welle (29) drehbar gelagert ist.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Mündung (32) des Fördererrohres (21) ein Lager angeordnet ist, in welchem die Schneckenwelle (29) gelagert ist, wobei das Lager derart ausgebildet ist, daß ein überwiegender Teil des Mündungsquerschnitts für zu förderndes Material durchgängig ist.
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